Tỉnh Yên Bái nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, giữa hai vùng sinh thái Đông Bắc và Tây Bắc Việt Nam. Lớp vỏ phong hóa dày đã tạo ra thảm thực vật phong phú về chủng loại và giàu về trữ lượng. Do điều kiện địa hình và khí hậu có sự chênh lệch giữa các vùng nên thực vật Yên Bái được chia ra các vành đai thực vật khác nhau

Yên Bái là tỉnh có nguồn tài nguyên đất phong phú với tổng diện tích tự nhiên là 689.267 ha. Trong đó diện tích nhóm đất nông nghiệp là 617.588 ha, chiếm 89,60% tổng diện tích tự nhiên; nhóm đất phi nông nghiệp là 57.051 ha, chiếm 8,28% tổng diện tích tự nhiên; nhóm đất chưa sử dụng là 14.628 ha, chiếm 2,12% tổng diện tích tự nhiên. Tỉnh Yên Bái xếp thứ 5 so với 12 tỉnh thuộc vùng núi và trung du phía Bắc về quy mô đất đai. Theo tiêu chuẩn phân loại của FAO-UNESCO, đất đai Yên Bái được chia thành 7 nhóm với 16 đơn vị đất và 35 đơn vị đất phụ.

Yên Bái thuộc vùng có lượng mưa trung bình, hàng năm có lượng mưa bình quân nhiều năm biến đổi từ 1.700mm đến 2.000mm, tùy theo từng vùng khác nhau. Những tâm mưa có lượng mưa lớn hơn 2.000mm nằm ở phía Đông Bắc của tỉnh, vùng thượng lưu sông Chảy và khu vực phía Đông Nam lưu vực sông Thao. Khu vực có lượng mưa nhỏ là vùng nằm khuất gió, như vùng trung lưu ngòi Thia thuộc huyện Văn Chấn với lượng mưa hàng năm trung bình dưới 1.600mm; khu vực dọc theo thung lũng dòng chính sông Thao từ ngòi Hút trở lên cũng có lượng mưa hàng năm dưới 1.600mm.

Tỉnh Yên Bái có nguồn tài nguyên khoáng sản khá phong phú và đa dạng, bao gồm các loại khoáng sản: nhiên liệu (than các loại), khoáng sản kim loại (sắt, đồng, chì - kẽm, vàng, mangan, ... ), khoáng sản không kim loại (khoáng chất công nghiệp và vật liệu xây dựng: kaolin, felspat, thạch anh, grafit, talc, đá vôi trắng, đá làm vật liệu xây dựng, cát, sỏi...), khoáng sản quý hiếm (đá quý các loại) đến nước khoáng, nước nóng. Đến nay, có khoảng 300 khu vực mỏ đã được cấp phép thăm dò, khai thác. Ngoài ra, còn có một số biểu hiện khoáng sản chưa được điều tra đánh giá mới chỉ được ghi nhận trong các công tác đo vẽ bản đồ địa chất tỷ lệ nhỏ.